潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
華銳凈化 2019-02-27 22:37:37 閱讀
摘要:制藥企業(yè)凈化空調(diào)系統(tǒng)是保證藥品質(zhì)量的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。因此,設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)的責(zé)任重大。本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗(yàn),對潔凈室的凈化空調(diào)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究,具有重要的參考意義。
關(guān)鍵詞:醫(yī)藥行業(yè) 凈化空調(diào)設(shè)計(jì) 問題
本人接觸了許多凈化空調(diào)工程,發(fā)現(xiàn)某些工程在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、安裝等方面存在不少問題,在此就這些問題進(jìn)行分析并提出一些解決方法。
1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中風(fēng)量、風(fēng)壓的確定
凈化空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)是送風(fēng)需經(jīng)初、中、高效三級過濾,且根據(jù)潔凈度級別的不同送風(fēng)量應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的換氣次數(shù)下限。隨著使用時(shí)間的延長,三級過濾器阻力會逐漸增大。一般其阻力值達(dá)到初阻力兩倍時(shí),應(yīng)對過濾器進(jìn)行清洗或更換。但隨著阻力的增加,系統(tǒng)風(fēng)量會不斷下降。因而在設(shè)計(jì)系統(tǒng)風(fēng)量、風(fēng)壓時(shí),應(yīng)滿足系統(tǒng)終阻力下的最低換氣次數(shù)要求。目前有些凈化空調(diào)工程設(shè)計(jì)的風(fēng)壓按過濾器初阻力設(shè)計(jì),而風(fēng)量按規(guī)范下限選取。這種設(shè)計(jì)雖然設(shè)備容量小、初投資少,新建系統(tǒng)風(fēng)量正好滿足換氣次數(shù)下限要求,但由于設(shè)計(jì)余壓較小,給系統(tǒng)風(fēng)量分配及壓力平衡的調(diào)節(jié)造成困難。同時(shí),隨著系統(tǒng)運(yùn)行阻力的不斷增加,換氣次數(shù)最終會低于規(guī)定下限,導(dǎo)致潔凈室抗污染能力減弱,甚至達(dá)不到要求的潔凈級別,影響使用。由于凈化空調(diào)系統(tǒng)初阻力與終阻力相差較大,因而若系統(tǒng)風(fēng)量、風(fēng)壓滿足系統(tǒng)終阻力下的最低換氣次數(shù)要求,那么在初阻力狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),風(fēng)量、風(fēng)壓顯然是有富余的,這樣一來又造成能源浪費(fèi)。目前,除合理設(shè)置節(jié)流裝置外,采用變頻技術(shù)可以較好地解決這一矛盾。
2 凈化空調(diào)系統(tǒng)與舒適空調(diào)系統(tǒng)混用的問題
凈化空調(diào)系統(tǒng)末端的空氣處理設(shè)備是高效過濾器,其初阻力一般大于220Pa。而普通舒適或工藝空調(diào)進(jìn)風(fēng)末端設(shè)備是散流器或百葉風(fēng)口,額定工況下阻力一般小于60Pa。目前,有些工程中在凈化空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)管上分出支管,向非凈化區(qū)送風(fēng)。這種做法存在以下問題:
2.1 在額定工作狀態(tài)下高效送風(fēng)口與普通送風(fēng)口的阻力相差較大。因此,若在同一系統(tǒng)內(nèi)使用,大量送風(fēng)將涌向普通送風(fēng)口。為平衡風(fēng)量,必須調(diào)節(jié)風(fēng)閥,但要通過調(diào)節(jié)閥門降低300~500Pa的風(fēng)壓也非易事。有時(shí),因閥門質(zhì)量問題,即使調(diào)節(jié)閥完全關(guān)閉,其漏風(fēng)量仍然超標(biāo),而且噪音很大。如果特殊原因需要從潔凈空調(diào)分支管,末端應(yīng)當(dāng)設(shè)置高效送風(fēng)口。
2.2 凈化空調(diào)系統(tǒng)與舒適空調(diào)混用,因非潔凈區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)密閉性一般較差,漏風(fēng)量大,若回風(fēng)的質(zhì)量無保證,故增加了各級過濾器的負(fù)擔(dān),影響使用壽命。若非潔凈區(qū)不設(shè)回風(fēng),全部排掉,則勢必使新風(fēng)量增加,加大了新風(fēng)負(fù)荷,導(dǎo)致風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗及冷熱量消耗相應(yīng)增加,運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性差。
鑒于以上原因,不宜將舒適空調(diào)系統(tǒng)跨接在凈化空調(diào)系統(tǒng)中。
3 風(fēng)口設(shè)計(jì)方面存在的問題
3.1 回風(fēng)口尺寸設(shè)計(jì)不合理,關(guān)于回風(fēng)口風(fēng)速在>(GB50019-2003)中有明確的規(guī)定。要達(dá)到設(shè)計(jì)的風(fēng)速要求必須有合適的通風(fēng)凈面積。目前,有些設(shè)計(jì)中以風(fēng)口面積作為通風(fēng)凈面積,而忽略了百葉的遮擋效應(yīng),因?yàn)橛邢廾娣e往往遠(yuǎn)小于風(fēng)口截面積,當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的風(fēng)量時(shí),風(fēng)口風(fēng)速超標(biāo)產(chǎn)生嘯音。
3.2 回風(fēng)口位置布置不合理,有些設(shè)計(jì)中回風(fēng)口位置與實(shí)際使用中對氣流組織的要求不一致?;仫L(fēng)口應(yīng)盡量布置在最易受污染的地方,氣流從最清潔處流向它,而往往實(shí)際很多情況都相反?;仫L(fēng)口應(yīng)布置在盡少擾流的地方,事實(shí)上很多工程回風(fēng)口都設(shè)置于門口,從美觀角度是可行的,但是門的開關(guān)大大增加對風(fēng)口的擾流,其實(shí)是不合適宜的。
4 不合理的回風(fēng)口風(fēng)量調(diào)節(jié)方式
凈化空調(diào)系統(tǒng)中在滿足潔凈室送風(fēng)量要求的前提下,其正壓是通過對回風(fēng)量的控制實(shí)現(xiàn)的?,F(xiàn)在有些工程設(shè)計(jì)中與回風(fēng)口對應(yīng)的回風(fēng)支管上不裝調(diào)節(jié)閥,而是使用可調(diào)百葉回風(fēng)口調(diào)節(jié)風(fēng)量,這種做法有以下弊端:
4.1 因潔凈室需定期進(jìn)行清潔,在清潔過程中,很可能會使回風(fēng)百葉的角度發(fā)生變化,導(dǎo)致室內(nèi)正壓的波動。
4.2 當(dāng)作用在某回風(fēng)口上的風(fēng)壓較高,其回風(fēng)量大于設(shè)計(jì)風(fēng)量時(shí),須關(guān)小回風(fēng)百葉。有時(shí)導(dǎo)致回風(fēng)口處風(fēng)速超標(biāo),產(chǎn)生嘯音(有時(shí)會很嚴(yán)重)增加了潔凈室內(nèi)的噪音。
因此,建議回風(fēng)口設(shè)固定百葉,回風(fēng)管上設(shè)對開調(diào)節(jié)閥,回風(fēng)量由設(shè)于風(fēng)管上的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣,既可保證潔凈室內(nèi)壓力狀態(tài)的穩(wěn)定,又可有效減小噪音。
5 新風(fēng)口存在的問題
5.1 新風(fēng)口凈通風(fēng)面積偏小
新風(fēng)口往往采用防水百葉風(fēng)口,其阻力值大,凈流通斷面小于普通百葉風(fēng)口。有些工程設(shè)計(jì)中對以上因素顯然考慮不足,設(shè)計(jì)新風(fēng)口尺寸偏小,新風(fēng)阻力大,造成風(fēng)量供給不足,且風(fēng)口風(fēng)速嚴(yán)重超標(biāo),噪音較大。況且新版GMP規(guī)范對大消毒有嚴(yán)格要求,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中往往忽略了大消毒后需要不小于50%送風(fēng)量的新風(fēng)進(jìn)行循環(huán),所以新風(fēng)口應(yīng)按消毒排風(fēng)時(shí)的最大新風(fēng)量考慮。
5.2 關(guān)于新風(fēng)過濾的問題
現(xiàn)有些工程設(shè)計(jì)在新風(fēng)入口處加無紡布過濾層,這種做法會出現(xiàn)幾個問題:由于加在新風(fēng)入口處的過濾層多為單層無紡布,與空氣接觸面積小,容塵量小,使用周期短,需頻繁更換;另外許多新風(fēng)采集口的位置一般都不方便濾料的更換;還有下雨時(shí)很可能將新風(fēng)口濾料打濕,此時(shí),新風(fēng)口幾乎堵塞。綜上所述,新風(fēng)口加濾料會增大新風(fēng)阻力。而凈化空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)除滿足衛(wèi)生要求外,還是保證潔凈室維持正壓的必要條件。新風(fēng)量波動會造成潔凈室壓力波動,影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因而新風(fēng)口加鋁網(wǎng)防蟲即可,而加濾料的做法是不可取的。
6 送回風(fēng)管路中閥門設(shè)置存在的問題
6.1 防火閥使用不當(dāng)
目前有許多工程設(shè)計(jì)多在干管上使用防火調(diào)節(jié)閥,其目的是既可防火又可調(diào)節(jié)風(fēng)量。而實(shí)際采用防火調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)風(fēng)量有三個弊端。根據(jù)>(GB50019-2006)要求,防火閥多位于風(fēng)管穿越隔墻或樓板處,其位置往往不利于手動調(diào)節(jié)。防火調(diào)節(jié)閥自身的結(jié)構(gòu)限制了調(diào)節(jié)作用,其調(diào)節(jié)范圍有限。由于目前部分國產(chǎn)防火調(diào)節(jié)閥質(zhì)量不能令人滿意,故經(jīng)常進(jìn)行調(diào)節(jié)很可能造成調(diào)節(jié)失靈,甚至失去防火功能,為安全運(yùn)行留下隱患。因此,建議防火閥與風(fēng)量調(diào)節(jié)閥分別設(shè)置,即應(yīng)防火處安裝防火閥,應(yīng)調(diào)節(jié)風(fēng)量處設(shè)置風(fēng)量調(diào)節(jié)閥,盡量少使用防火調(diào)節(jié)閥,實(shí)現(xiàn)大幅度和高頻率地風(fēng)量調(diào)節(jié)。
6.2 送回風(fēng)管路上調(diào)節(jié)閥設(shè)置不合理
有些工程設(shè)計(jì)除空調(diào)機(jī)組送、回風(fēng)口及新風(fēng)口設(shè)置調(diào)節(jié)閥外,其余調(diào)節(jié)閥均設(shè)于風(fēng)管末端,即送、回風(fēng)處在各路支管的分支點(diǎn)處均未設(shè)置調(diào)節(jié)閥。送、回風(fēng)口風(fēng)量完全靠設(shè)在該處的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣,作用于部分風(fēng)口上的風(fēng)壓較大,為平衡風(fēng)量需增加閥門阻力,調(diào)節(jié)風(fēng)閥后,可能會產(chǎn)生較大的嘯音,增大了系統(tǒng)的噪聲,同時(shí)給各支路阻力平衡及風(fēng)量調(diào)節(jié)造成很大困難。
7 自控系統(tǒng)電動調(diào)節(jié)閥的啟閉控制
有自控的凈化空調(diào)系統(tǒng)中電動調(diào)節(jié)閥的設(shè)置往往是系統(tǒng)停機(jī),電動調(diào)節(jié)閥關(guān)閉;系統(tǒng)開機(jī),電動調(diào)節(jié)閥按預(yù)定的角度開啟。理論上電動調(diào)節(jié)閥的開啟和關(guān)閉是同時(shí)進(jìn)行的,實(shí)際上由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)及風(fēng)閥本身的某些原因,造成啟閉運(yùn)作不協(xié)調(diào)。如開啟時(shí)回風(fēng)閥先于送風(fēng)閥,可能造成系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)的全面負(fù)壓。尤其是當(dāng)有生產(chǎn)線穿越潔凈間,例如,制藥行業(yè)的灌裝車間時(shí),對保證系統(tǒng)潔凈度及產(chǎn)成品合格率都是十分不利的。因而,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮以上因素。自控系統(tǒng)在控制閥門啟閉時(shí),適當(dāng)設(shè)置超前或滯后時(shí)間。
8 結(jié)束語
出現(xiàn)上述問題的主要原因是設(shè)計(jì)中往往僅從規(guī)范、規(guī)定出發(fā),而對實(shí)際使用中可能出現(xiàn)的問題了解較少。而安裝公司有時(shí)候自作主張,隨意更改設(shè)計(jì)圖紙,而出現(xiàn)問題。因而,設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡可能多地參加工程實(shí)踐,重視技術(shù)交底、施工安裝及系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),完善設(shè)計(jì)方案,提高設(shè)計(jì)水平。而安裝公司更應(yīng)該重視這些問題,積極配合圖紙施工。